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目的:在模拟口腔环境下,研究不同温度条件对四种不同的镍钛方丝力学性能的影响,为临床合理、有效使用镍钛方丝提供参考。方法:选取四种不同的0.016×0.022英寸的镍钛方丝:AO(A弓丝)、L&HTitan(B弓丝)、SMT(C弓丝)、有研亿金普通型超弹镍钛丝(D弓丝),采用改良部分牙弓托槽弯曲实验装置,粘接自锁托槽模拟侧切牙的排齐,在Instron万能材料力学实验机上进行弓丝力学性能的检测。实验一:模拟口腔环境下弓丝力学性能的检测。每种镍钛方丝各制备5根40mm长的样本,总共20根,在37℃人工唾液中,将样本加载挠曲至3mm后卸载,测量镍钛方丝形变量(位移)与弓丝回复力(载荷)。绘制加、卸载的应力-应变曲线,测量卸载2.5mm至0.5mm之间的卸载刚度及滞后值。实验二:不同方式的冷处理对弓丝力学性能影响的检测。每种镍钛方丝各制备20根40mm长的样本,共80根,把四种弓丝按照不同的温度条件分为a、b、c、d四组,每组中相同品牌的弓丝各5根:a组在0℃水浴中浸泡10秒后继续在37℃人工唾液中浸泡5分钟;b组在0℃水浴中浸泡10秒后继续在37℃人工唾液中浸泡1小时;c组在0℃水浴中浸泡25小时之后在37℃人工唾液中浸泡5分钟;d组在0℃水浴中浸泡25小时之后在37℃人工唾液中浸泡1小时。随后将这些弓丝在37℃人工唾液中进行加卸载实验。绘制加、卸载的应力-应变曲线,测量卸载2.5mm至0.5mm之间的卸载刚度及滞后值。实验三:不同方式的热处理对弓丝力学性能影响的检测。每种镍钛方丝各制备20根40mm长的样本,共80根,把四种弓丝按照不同的温度条件分为a、b、c、d四组,每组中相同品牌的弓丝各5根:a组在60℃水浴中浸泡10秒后继续在37℃人工唾液中浸泡5分钟;b组在60℃水浴中浸泡10秒后继续在37℃人工唾液中浸泡1小时;c组在60℃水浴中浸泡25小时之后在37℃人工唾液中浸泡5分钟;d组在60℃水浴中浸泡25小时之后在37℃人工唾液中浸泡1小时。随后将这些弓丝放在37℃人工唾液中进行加卸载实验。绘制加、卸载的应力-应变曲线,测量卸载2.5mm至0.5mm之间的卸载刚度及滞后值。测量结果采用单因素方差分析和析因设计资料方差分析。结果:1.在模拟口腔环境下,A、B、C三种弓丝均具有一定的超弹性,D弓丝的超弹性则不明显。A弓丝的应力值最小,D弓丝应力值最大。四种弓丝的滞后值相近,A弓丝的卸载刚度最小,B、C弓丝的卸载刚度无统计学差异,D弓丝的卸载刚度最大。2.四种不同的冷处理方式对A、B、C、D弓丝力学性能的影响主要表现在加载过程中。冷处理的时间相同,弓丝卸载平台期随37℃水浴时间增加而更明显;随着冷处理时间的延长,弓丝的加载力值增大,卸载平台期更明显。在受到冷处理时,A、C弓丝10s-5min组、10s-1h组的滞后值和37℃组的滞后值无统计学差异;B弓丝10s-5min组、10s-1h组的滞后值无统计学差异且小于37℃组的滞后值,25h-5min组,25h-1h组的滞后值无统计学差异且大于37℃组的滞后值;D弓丝每种处理方式下的滞后值均有统计学差异。在不同的冷处理方式下A弓丝滞后值波动幅度最小。A弓丝25h-5min组、25h-1h组和37℃组的卸载刚度无统计学差异;B弓丝25h-5min组和37℃组的卸载刚度无统计学差异;C弓丝25h-5min组和37℃组的卸载刚度无统计学差异且最小;D弓丝10h-1h组和37℃组的卸载刚度无统计学差异且最大。在相同的冷处理方式下,和其他弓丝相比,A弓丝的卸载刚度最小;在不同的冷处理方式下,A弓丝卸载刚度波动幅度最小。3.四种不同的热处理方式对A、B、C、D弓丝力学性能的影响主要表现在加载过程中,卸载过程受到的影响相对较小。热处理时间相同时,弓丝加载力随37℃水浴时间增加而增大,卸载平台期更明显;随着热处理时间延长,弓丝加载力值增大,卸载力值减小。在不同的热处理方式下,A弓丝10s-5min组、25h-5min组的滞后值和37℃组的滞后值无统计学差异;B弓丝10s-5min组的滞后值和37℃组滞后值无统计学差异,而其25h-5min组、25h-1h组的滞后值无统计学差异且大于37℃组;C、D弓丝10s-5min组和25h-5min组的滞后值无统计学差异。在不同的处理方式下,D弓丝滞后值波动幅度最大,B弓丝波动最小。A弓丝10s-1h组和25h-1h组的卸载刚度和37℃组的卸载刚度无统计学差异;B弓丝10s-1h组、25h-5min组的卸载刚度和37℃组的卸载刚度无统计学差异;C弓丝10s-5min组和25h-5min组的卸载刚度无统计学差异且最大;D弓丝10s-5min、25h-5min组的卸载刚度和37℃组的卸载刚度没有统计学差异。在这四种弓丝中,卸载刚度波动最小的是A弓丝。结论:1.A、B、C弓丝均具有一定的超弹性能,而D弓丝超弹性不明显。四种弓丝的滞后值差异不明显,D弓丝的卸载刚度最大。2.冷处理对弓丝加载过程影响较大,对卸载过程影响小;随着冷处理时间的增加,弓丝加载力值增大。在不同的冷处理方式下,A弓丝的滞后值和卸载刚度波动均最小,提示其性能最为稳定。3..热处理对弓丝加载过程影响较大,对卸载过程影响小;随着热处理时间增加,弓丝加载力值增大,卸载力值减小。在不同的热处理方式下,A弓丝卸载刚度波动幅度最小,B弓丝的滞后值波动幅度最小,提示这两种弓丝性能较为稳定;而D弓丝滞后值及卸载刚度波动最大,稳定性最差。4.A弓丝可稳定的在临床上使用较长时间,D弓丝则不适合长期使用。